Le formiche dei boschi

Rivista numero 4 – Settembre 2003

 

 

 

 

 

 

 

Le formiche dei boschi
piccole ma grandi

Testo: Christian Bernasconi, biologo
(Christian.Bernasconi@ie-zea.unil.ch)
Immagini: Arnaud Maeder, biologo

(Arnaud.Maeder@ie-zea.unil.ch)

Le formiche sono gli insetti più numerosi del pianeta. Questi imenotteri sono riusciti a colonizzare quasi tutti gli ambienti terrestri disponibili e sono assenti unicamente nelle zone costantemente ricoperte dalla neve e dal ghiaccio. La loro biomassa é così grande che secondo alcuni studiosi il peso di tutte le formiche del mondo sarebbe addirittura maggiore di quello di tutti gli esseri umani! Al giorno d?oggi sono state descritte 11’006 differenti specie di formiche di cui 132 in Svizzera e un?ottantina in Ticino. Di tutte queste specie, le formiche dei boschi, anche conosciute con il nome di ?gruppo Formica rufa?, sono tra le più interessanti e appariscenti alle nostre latitudini. Sono ben noti soprattutto i grandi formicai, detti acervi, che popolano i nostri boschi. Le formiche del gruppo F. rufa popolano soprattutto le foreste di conifere, ma le troviamo anche, in minore misura, in boschi misti e di latifoglie. Tutte le specie costruiscono formicai a forma di monticello con aghi di pino, abete e larice, ramoscelli, pezzetti di pietra e resina. Questi insetti hanno inoltre una colorazione caratteristica: l?addome é marrone scuro, mentre la testa e il torace sono bicolori (rossiccio – marrone). In Svizzera esistono 6 diverse specie di formiche dei boschi (Formica rufa, F. polyctena, F. pratensis, F.aquilonia, F.lugubris e F.paralugubris) che si distinguono sulla base di criteri morfologici quali la colorazione e la pelosità. A queste specie possiamo aggiungere Formica truncorum, molto simile alle precedenti, ma che secondo alcuni autori non appartiene allo stesso gruppo.

Le caste: operaie, regine e maschi

Una colonia di formiche é composta da diversi tipi di individui (caste). Oltre alle forme immature (uova, larve e ninfe) in un acervo vivono le operaie, la(e) regina(e) e i maschi.

Le operaie sono le più numerose e un grande acervo può contarne fino a 500’000 (le più grandi colonie di F. polyctena possono arrivare fino a 1 milione di operaie!). Si tratta di femmine sterili e attere (non possiedono ali) che svolgono tutte le principali attività della colonia. Le operaie si dividono il lavoro secondo l?età: quelle più giovani svolgono i compiti all?interno del nido (si prendono cura delle uova, delle larve e della regina, riparano le gallerie etc.), mentre quelle più anziane si incaricano dei compiti più rischiosi fuori dal formicaio (ricerca del cibo e del materiale da costruzione, difesa, etc). Diversamente da altre specie, le formiche dei boschi non hanno dei veri e propri soldati. Non esistono cioé degli individui morfologicamente specializzati per la difesa (testa e mandibole più sviluppate), ma ogni operaia é in grado di svolgere questa funzione. Sebbene la formiche siano gli insetti lavoratori per eccellenza, una parte di operaie rimane inattiva e ?ozia? per la maggior parte del tempo. Queste formiche, dette ?pattugliatrici?, sono delle vere e proprie riserve pronte ad intervenire e a svolgere qualsiasi tipo di lavoro in caso di necessità. Le regine, al contrario, hanno come unico ruolo quello di deporre le uova (in media 30 al giorno). A dipendenza della specie, in un acervo si possono trovare da una a più di mille regine, e ognuna può vivere in media 5 anni, fino a un massimo di 20. Più grandi delle operaie, le giovani regine possiedono ali che permettono loro di partecipare al volo nuziale (giugno-luglio) durante il quale esse si incontrano con i maschi. Dopo essere state fecondate, esse si strappano le ali per legarsi definitivamente alla vita terrena. Le regine si accoppiano una sola volta nella vita e, in genere, con un solo maschio. Lo sperma ricevuto durante l?accoppiamento é immagazzinato in uno speciale organo (spermateca) e servirà per fecondare le uova deposte durante tutta la vita.

Le uova danno origine alle larve (biancastre e immobili) e, in seguito, queste si svilupperanno in ninfe. Le ninfe sono racchiuse in un bozzolo di seta e all?interno di questa protezione esse si trasformeranno in formiche adulte. I bozzoli, che somigliano a dei grandi chicchi di riso, sono spesso erroneamente chiamati ?uova di formica?.

Le formiche del gruppo Formica rufa sono incapaci di fondare un nuovo nido in maniera indipendente e per dare inizio ad una nuova colonia hanno due possibilità. Farsi accettare da un nido della stessa specie e affiancare le regine già presenti, oppure fondare una nuova colonia per parassitismo sociale temporaneo. Questa seconda opzione consiste ad entrare nel nido di una specie differente (del sottogenere Serviformica), farsi accettare dalle operaie e prendere il posto della regina residente. La fondazione é il periodo più pericoloso nella vita delle regine, soprattutto a causa della predazione e sebbene ogni anno vi sia un?enorme produzione di individui sessuati, pochissime regine riusciranno a fondare una nuova colonia.

Diversamente dalle operaie e dalle regine, i maschi (alati) si sviluppano da uova non fecondate e vengono prodotti unicamente durante il periodo del volo nuziale. Il loro unico ruolo é di fecondare le regine. Incapaci di nutrirsi da soli, i maschi sono destinati a morire nel giro di qualche ora dopo essersi accoppiati.

Per rispondere ad una domanda molto frequente, le formiche alate che spesso osserviamo durante l?estate non sono altro che gli individui sessuati (maschi e femmine) pronti a partecipare al volo nuziale.

Organizzazione sociale

Le formiche dei boschi hanno diversi tipi di organizzazione sociale a dipendenza del numero di regine per nido e del numero di formicai per colonia.

La più semplice é la colonia monoginica (una sola regina per nido) e monocalica (un solo nido per colonia). Esistono pure delle colonie poliginiche (molte regine) e monocaliche oppure poliginiche e policaliche (molti formicai per colonia).

Un nuovo formicaio può formarsi per ?gemmazione? a partire da un nido poliginico già esistente. In questo caso, un gruppo di operaie abbandona l?acervo d?origine e, in compagnia di una o più regine, parte per fondare un nuovo formicaio nelle vicinanze del nido natale. Se il fenomeno si ripete e se i nidi rimangono collegati tra loro da piste permanenti, la colonia diventa policalica. Quando il numero di acervi per colonia é molto elevato e quando tutti i nidi sono collegati tra loro dalla presenza di piste che permettono di effettuare scambi di cibo e di individui, si usa il termine di ?supercolonia?. Nel Giura vodese, ad esempio, é stata scoperta una supercolonia di Formica paralugubris composta da più di 1200 acervi legati da circa 100 km di piste su una superficie di 70 ettari! L?acervo, oltre ad offrire protezione alla colonia, ha una struttura particolare che gli permette di captare il calore del sole e di svolgere una funzione isolante. La temperatura all?interno del nido si mantiene costante attorno ai 22-30 gradi per tutta la stagione di attività e questo anche durante le giornate di pioggia durante le quali la temperatura dell?aria può scendere fino a 10°C.
La forma, le dimensioni e il colore del nido hanno un ruolo fondamentale per captare il calore durante le giornate soleggiate e aumentare la temperatura del formicaio in un primo momento. Ma come fanno le formiche a mantenerla costante evitando il surriscaldamento pomeridiano e i cali di temperatura notturni?

Il calore che permette di mantenere una temperatura elevata é prodotto dal metabolismo delle formiche stesse. Per nutrirsi, esse ingeriscono grandi quantità di mielata, un liquido zuccherino prodotto dai pidocchi delle piante. La digestione di questi glucidi é una reazione che libera molta energia sotto forma di calore e sono proprio queste calorie a mantenere caldo il nido. La temperatura é poi regolato aprendo e chiudendo le uscite del formicaio in modo da ventilarlo secondo le necessità. Una temperatura elevata e costante all?interno del nido offre due vantaggi. Innanzitutto, pemette un rapido sviluppo delle uova. In queste condizioni, l?uovo si sviluppa in formica adulta in un mese, mentre senza termoregolazione ce ne vorrebbero almeno due. Ciò é molto importante soprattutto nei rigidi climi di montagna dove la stagione di attività é relativamente breve. Inoltre, la termoregolazione permette di mantenere un tasso di attività costante all?interno del nido. Ciò significa un lavoro continuo e una produzione di uova senza interruzioni durante tutta la bella stagione. Le attività della colonia riprendono in primavera, dopo il riposo invernale. In genere, il risveglio del formicaio avviene tra febbraio e fine aprile a dipendenza delle condizioni meteorologiche e dell?altitudine. Grazie alla particolare forma del nido, la neve si scioglierà velocemente sulla superficie dell?acervo e il tepore del sole primaverile comincerà a diffondersi verso l?interno del formicaio. Le prime operaie a ricevere questo calore inizieranno ad attivarsi ed usciranno per godersi i raggi solari. Una volta completamente attive, esse fungeranno da messaggeri termici andando a scaldare il resto della colonia ancora inattiva nelle profondità del nido. Poco a poco tutte le formiche (operaie e regine) si raggrupperanno sulla superficie dell?acervo per prendersi un vero e proprio bagno di sole. A risveglio ultimato, le regine si ritireranno nelle zone profonde del formicaio e inizieranno la deposizione delle uova che durerà fino alla fine dell?estate. Le prime uova deposte in primavera (?uova d?inverno?) si svilupperanno in individui sessuati (maschi e femmine), mentre da quelle deposte in estate (?uova d?estate?) nasceranno le operaie.

Le operaie, invece, dovranno preoccuparsi di riparare il nido, schiacciato sotto il peso della neve o danneggiato dai predatori (picchi, tassi e volpi) e di partire alla ricerca del primo cibo della stagione.

Alimentazione

Le formiche dei boschi sono onnivore e la loro dieta comprende proteine e lipidi, fondamentali per lo sviluppo delle uova e delle larve, e glucidi, indispensabile fonte energetica per gli adulti. Piccoli insetti, ragni e vermi che le formiche catturano grazie all?acido formico (le formiche dei boschi non hanno il pungiglione) e i semi, forniscono le proteine e i lipidi, mentre i glucidi provengono dalla mielata degli afidi (pidocchi delle piante). Formiche e afidi vivono in stretta relazione: le prime allevano e proteggono gli afidi dai predatori e in cambio ricevono il liquido zuccherino di cui sono ghiotte. La mielata viene immagazzinata dalle operaie all?interno del loro stomaco sociale e verrà ridistribuita alle formiche che lavorano all?interno del formicaio, tramite uno scambio ?bocca a bocca?. Questo fenomeno é detto trofallassi. L?associazione ?formiche-afidi? potrebbe sembrare nociva per il bosco. Tuttavia, le formiche
cacciano molti insetti dannosi alla vegetazione e perciò, malgrado i pidocchi possano in alcuni casi avere un impatto negativo sulla crescita degli alberi, il bilancio generale per la foresta risulta positivo. L?arrivo dell?autunno coincide con una progressiva diminuzione dell?attività, dovuta essenzialmente alla mancanza di prede e di afidi. La temperatura all?interno del formicaio comincerà gradualmente a diminuire e le formiche si ritireranno nelle profondità del nido. Le uova e le larve che non hanno avuto il tempo di svilupparsi verranno mangiate dal resto della colonia e solo le regine e le operaie trascorreranno l?inverno in uno stato di torpore all?interno dell?acervo in attesa della primavera. Malgrado la formica sia l?insetto previdente per antonomasia, le specie del gruppo F.rufa non immagazzinano cibo nel formicaio in previsione dell?inverno. Esse sono completamente inattive durante la brutta stagione e possono resistere senza nutrirsi fino al risveglio primaverile. Tuttavia, alcune operaie riempiono il loro stomaco sociale di grandi quantità di cibo liquido. Queste uniche riserve di cibo forniranno loro e al resto della colonia l?energia necessaria per svolgere i primi lavori in primavera, periodo in cui le prede e gli afidi sono ancora assenti.

Importanza, protezione e minacce

Le formiche dei boschi hanno un?importanza notevole per gli ecosistemi forestali. Molti studi hanno infatti dimostrato che le formiche del gruppo F. rufa limitano il proliferare di insetti nocivi alle foreste come la processionaria del pino, fornendo un ottimo esempio di lotta biologica naturale. Ad esempio, l?entomologo prof. Mario Pavan aveva stimato che in una stagione di attività tutte le formiche dei boschi del territorio italiano consumerebbero fino a 14 milioni di kg di insetti potenzialmente nocivi alle foreste! A questo proposito é importante sottolineare che una foresta sana svolge funzioni di primaria importanza in natura: protegge contro l?erosione del suolo, le inondazioni e le valanghe, fornisce materie prime rinnovabili, regola il ciclo dell?acqua ed é un apprezzato luogo di relax. Oltre ad avere una grande importanza per l?equilibrio ecologico delle foreste, le formiche del gruppo Formica rufa intervengono nella dispersione di numerose specie vegetali e aerano il suolo attorno al formicaio rendendolo più fertile. Inoltre, svolgono un ruolo di spazzini liberando il terreno da un gran numero di artropodi morti. La mielata non raccolta dalle formiche cade sulle foglie degli alberi e viene sfruttata dalle api. Grazie a ciò le api incrementano la produzione di miele.
È stato dimostrato che in una zona ricca di formiche la produzione di miele di foresta per colonia di api può aumentare di 10kg all?anno.

Altro aspetto interessante, le formiche dei boschi sono degli ottimi bioindicatori per gli ecosistemi forestali. Queste formiche sono infatti legate ad un determinato habitat e sono molto sensibili alle perturbazioni esterne. Seguirne l?evoluzione fornirebbe quindi importanti indicazioni riguardanti lo stato di salute dei boschi in cui vivono.

Vista la loro importanza, le formiche del gruppo Formica rufa sono protette in molte nazioni europee. In Svizzera, questi insetti sono protetti dalla legge federale sulla protezione della natura e del paesaggio del 1966. Malgrado gli sforzi di protezione, in Svizzera e in Europa le formiche dei boschi sono in netta diminuzione, soprattutto nelle zone di pianura. Non a caso, dal 1983 questi insetti figurano sulla lista rossa delle specie animali potenzialmente minacciate stilata dall?Unione Internazionale per la Conservazione della Natura (UICN).

Le minacce maggiori sono di origine antropica. Tra le più citate troviamo i lavori forestali effettuati senza precauzione nelle vicinanze dei nidi, i danni provocati agli acervi dagli escursionisti
e l?utilizzo sconsiderato di pesticidi nelle zone limitrofe alla foresta. Anche i picchi, i tassi e le volpi possono danneggiare i nidi, ma i danni causati da questi predatori naturali sono meno importanti rispetto a quelli provocati dall?uomo.

Per questo motivo é necessario intensificare gli sforzi per salvaguardare le formiche dei boschi e per conservare e favorire gli ambienti favorevoli a questi insetti.

La ricerca scientifica

Durante il secolo scorso, le formiche del gruppo Formica rufa sono state l?oggetto di molti studi, sia nel campo della ricerca fondamentale sia in quello dell?ecologia applicata.

In particolare, bisogna ricordare i lavori effettuati in Italia a partire dal 1950 dal compianto prof. Mario Pavan in collaborazione con il prof. Giovanni Ronchetti dell?Università di Pavia. Pavan é stato uno dei primi a dimostrare l?importanza delle formiche dei boschi per gli ecosistemi forestali e ad utilizzare queste specie nella lotta biologica contro gli insetti nocivi alle foreste. La biologia di queste specie é sempre meglio conosciuta, ma esistono ancora molte domande alle quali i mirmecologi (studiosi di formiche) cercano di rispondere.

Uno dei più importanti gruppi di ricerca sulle formiche dei boschi ha sede a Losanna, presso il Museo Cantonale di Zoologia e l?Università della capitale vodese. Al momento, si cerca di studiare in maniera più approfondita il comportamento delle regine prima e dopo il volo nuziale e di capire quali fattori genetici ed ecologici influenzano la struttura sociale e la distribuzione di questi insetti (cf. Bernasconi, 2002). In Svizzera, gli studi realizzati finora si concentrano essenzialmente al Nord delle Alpi, in particolare nel Giura vodese e nel Parco Nazionale Svizzero dei Grigioni. Purtroppo i dati riguardanti le formiche dei boschi in Ticino sono scarsi e incompleti. Tenendo conto di quanto é stato scritto, sarebbe utile e interessante colmare questa lacuna.

Per concludere, le formiche dei boschi forniscono un ottimo esempio di come anche il più piccolo elemento di un ecosistema naturale possa giocare un ruolo di fondamentale importanza. Questi insetti meritano perciò tutto il nostro rispetto e la nostra considerazione.

Per saperne di più

Bernasconi C. 2002. Structure sociale et génétique de deux populations alpines de Formica lugubri. Diploma di biologia dell?Università di Losanna.

Cherix D. 1986. Les fourmis des bois. Atlas Visuels Payot, Lausanne.

Pavan M. 1959. Attività italiana per la lotta biologica con formiche del gruppo Formica rufa contro gli insetti dannosi alle piante. Minist. Agric. For. Roma. Collana Verde 4.

Wilson & Hölldobler. 1997. Formiche: storia di un?esplorazione scientifica. Adelphi.

http://www.zoologie.vd.ch/5_Science/ReFo.html

http://research.amnh.org/entomology/social_insects/

 

Luca Bettosini

Direttore Generale Nato il 25 febbraio del 1964 a Sorengo, da oltre 30 anni compie escursioni e trekking in Ticino. Giornalista Fotoreporter RP Presidente e fondatore dell'Associazione vivere la montagna. Direttore e redattore responsabile della rivista "Vivere la montagna" da lui fondata. Guida escursionistica di montagna. Autore di numerose pubblicazioni sulla montagna ticinese. Intervista: http://dentroalreplay.blogspot.com/2009/05/fotografi-nel-web-84-luca-bettosini.html

Potrebbero interessarti anche...